A fotossíntese pode estar falhando nos trópicos à medida que as temperaturas aumentam

As florestas, costuma-se dizer, são os pulmões da Terra. Árvores altas se estendem em direção ao céu para encontrar a luz solar, sugando água de suas raízes e dióxido de carbono através de suas folhas para fotossintetizar .

Como qualquer reação química, essa troca elementar funciona melhor dentro de uma faixa de temperatura ideal, fora da qual o maquinário fotossintético de uma árvore pode falhar.

Com o aumento das temperaturas globais, um novo estudo que combina medições da copa das árvores e dados globais de satélite descobriu que uma pequena fracção das folhas da copa das florestas tropicais pode estar a atingir o seu limite superior.

“Este estudo mostra que há momentos e locais onde as folhas das florestas tropicais estão a ultrapassar os seus limites críticos de temperatura”, afirma o autor sénior e ecologista tropical Gregory Goldsmith, da Universidade Chapman, na Califórnia.

A pesquisa mostra que as árvores tropicais podem manter a fotossíntese até 46,7 °C (116 °F) em média. Mas o mundo não aquece uniformemente, nem as copas das florestas. A tolerância ao calor varia entre espécies e populações, e possivelmente até mesmo dentro das folhas da mesma árvore, diz Goldsmith.

Para entender se algumas folhas estão se aproximando de temperaturas muito altas para a fotossíntese, uma equipe liderada pelo ecoinformasticista da Northern Arizona University, Christopher Doughty, extraiu dados do sensor ECOSTRESS da NASA, que mede as temperaturas da superfície terrestre enquanto ela gira ao redor da Terra a bordo da Estação Espacial Internacional. As medições de satélite realizadas entre 2018 e 2020 foram validadas com dados de sensores montados em torres que registram temperaturas nas copas superiores de cinco locais florestais no Brasil, Porto Rico, Panamá e Austrália.

“Você precisa de observações terrestres e de satélite para entender as temperaturas dessas copas das florestas tropicais”, explica Goldsmith, “porque para as temperaturas das folhas, não são realmente as médias que são importantes; são os extremos”.

A análise descobriu que as temperaturas das copas atingiram um pico em torno de 34 °C, em média, durante os períodos de seca, embora algumas folhas ultrapassassem os 40 °C (104 °F). Uma pequena fração de todas as folhas – cerca de 0,01% – ultrapassou as temperaturas críticas pelo menos uma vez por estação.

“Embora pouco frequente, a ocorrência de temperaturas extremas pode ter um efeito catastrófico na fisiologia de uma folha e pode ser considerada um evento de baixa probabilidade e alto impacto”, escrevem os investigadores no seu artigo.

Com base no que sabemos sobre a fisiologia das plantas, as árvores podem fechar os poros em forma de feijão nas suas folhas, chamados estômatos, para conservar água à medida que a temperatura aumenta. No entanto, isso pode expor as folhas a temperaturas prejudiciais, uma vez que as folhas não conseguem mais esfriar por meio da transpiração.

Em tempos de seca, quando os solos estão ressecados, o calor pode intensificar-se para as árvores com falta de água, uma vez que a humidade do solo também tem impacto na temperatura das folhas da copa.

“Acredite ou não, não sabemos muito sobre por que as árvores morrem”, diz Goldsmith. A nossa compreensão dos efeitos interativos do calor e da seca, da água e da temperatura é particularmente escassa, acrescenta.

Para simular condições futuras, a equipa modelou as respostas da floresta tropical a temperaturas mais altas e secas periódicas, utilizando dados de três experiências de aquecimento nas quais sensores de temperatura foram colados em folhas individuais nas copas superiores da floresta.

O modelo simplifica a dinâmica da floresta com uma série de suposições, mas, mesmo assim, as simulações sugerem que até 1,4% das folhas superiores da copa podem ficar demasiado quentes para serem fotos sintetizadas em cenários de aquecimento futuro.

Se o aquecimento exceder os 3,9 °C, o que é possível nos piores cenários, poderá ser mais quente do que as florestas podem suportar. Folhas e árvores poderiam começar a morrer, provocando uma enorme perda destas importantes reservas de carbono.

Os investigadores sublinham, no entanto, que existe um grau considerável de incerteza nos seus resultados, o que significa que ainda podemos ter tempo para agir, reduzindo as emissões e restringindo a deflorestação para proteger as florestas tropicais.

“Ainda está ao nosso alcance decidir o destino destes domínios críticos de carbono, água e biodiversidade”, concluem .

O estudo foi publicado na Nature .